高频电子线路52课件.ppt

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1、关于高频电子线路52第1页，此课件共33页哦 二极管相当于一个开关，等效二极管相当于一个开关，等效电路见图电路见图5-7(b)D的正极与大信号的正极与大信号u2(t)的正的正端相连，说明端相连，说明D在在u2(t)的正半的正半周导通。故周导通。故当当u2(t)0时时,二极二极管导通管导通,二极管等效为导通电阻二极管等效为导通电阻rd;当当u2(t)0时时,二极管截止。二极管截止。即有：即有：第2页，此课件共33页哦可以看出，电流中包含以下频谱成分：可以看出，电流中包含以下频谱成分：第3页，此课件共33页哦即输出电流中包含：即输出电流中包含：频谱图为：频谱图为：.若在输出端加一个中心频率为若在输

2、出端加一个中心频率为 ,通带宽为通带宽为 的带的带通滤波器，可取出通滤波器，可取出 分量，实现普通调幅波分量，实现普通调幅波的调制。的调制。第4页，此课件共33页哦例例1 1：解：解：D的正极与大信号的正极与大信号u1(t)的的负负端相连，所以端相连，所以D在在u1(t)的的负负半周导通，开关函数为半周导通，开关函数为第5页，此课件共33页哦可见输出电流的频谱中包含：可见输出电流的频谱中包含：若在输出端加一个中心频率为若在输出端加一个中心频率为 ,通带宽为通带宽为 的带的带通滤波器，可取出通滤波器，可取出 分量，可实现普通调幅分量，可实现普通调幅波的调制。波的调制。第6页，此课件共33页哦二二

3、、二极管平衡调幅电路、二极管平衡调幅电路 此电路由上下两组单二此电路由上下两组单二极管调幅电路组成。其中极管调幅电路组成。其中LC并联谐振回路起带通并联谐振回路起带通滤波器的作用，中心频率滤波器的作用，中心频率为为 ，带宽为，带宽为 。Tr3的一、二次绕组匝数比为的一、二次绕组匝数比为2:1,进行阻抗等效变换进行阻抗等效变换有：有：原理图如图原理图如图5-9(a)：图图5-9(a)又原边中心抽头又原边中心抽头,故等效电故等效电路如图路如图5-9(b)。图图5-9(b)D1和和D2的正极均与大信号的正极均与大信号uc(t)的的正正端相连，说明都端相连，说明都是是正正半周导通，开关函数均为为半周导

4、通，开关函数均为为第7页，此课件共33页哦图图5-9(b)则流过二极管则流过二极管D1的电流为的电流为流过二极管流过二极管D2的电流为的电流为流过负载流过负载RL的电流为的电流为第8页，此课件共33页哦输出电流中包含：输出电流中包含：若在输出端加一个中心频率为若在输出端加一个中心频率为 ,通带宽为通带宽为 的带的带通滤波器，可取出通滤波器，可取出 分量，实现双边带调幅分量，实现双边带调幅(即即平衡调幅平衡调幅).第9页，此课件共33页哦例例2 2：分析：本题目是要区分开关函数是分析：本题目是要区分开关函数是 还是还是 ，同时要掌握在选顶电流方向的参考方向后，输出电，同时要掌握在选顶电流方向的参

5、考方向后，输出电流流i与与i1和和i2的关系。的关系。解：开关函数的确定方法是根据大信号解：开关函数的确定方法是根据大信号uc(t)的的正正端端与二极管与二极管D1的正极相连，说明的正极相连，说明正正半周导通，开关函数半周导通，开关函数为为 。相反。相反,uc(t)的的负负端与二极管端与二极管D2的正极相连，的正极相连，说明说明负负半周导通，开关函数为半周导通，开关函数为 第10页，此课件共33页哦则流过二极管则流过二极管D1的电流为的电流为流过二极管流过二极管D2的电流为的电流为流过负载流过负载RL的电流为的电流为第11页，此课件共33页哦输出电流中含有：输出电流中含有：若在输出端加一个中心

6、频率为若在输出端加一个中心频率为 ,通带宽为通带宽为 的带的带通滤波器可实现普通波调幅。但不能实现双边带调幅。通滤波器可实现普通波调幅。但不能实现双边带调幅。第12页，此课件共33页哦三三、二极管环形调幅电路、二极管环形调幅电路(一一)电路电路(图图5-10(a)第13页，此课件共33页哦(二二)开关函数开关函数第14页，此课件共33页哦(三三)调幅原理调幅原理第15页，此课件共33页哦输出电流中包含：输出电流中包含：与平衡调幅器相比，环形调幅器抵消了与平衡调幅器相比，环形调幅器抵消了 分量。即干分量。即干扰频率减小扰频率减小 若在输出端加一个中心频率为若在输出端加一个中心频率为 ,通带宽为通

7、带宽为 的带的带通滤波器，可取出通滤波器，可取出 分量，实现双边带调幅分量，实现双边带调幅(即即平衡调幅平衡调幅).第16页，此课件共33页哦四四、模拟乘法器调幅电路、模拟乘法器调幅电路(一一)模拟乘法器的传输特性模拟乘法器的传输特性第17页，此课件共33页哦(二二)模拟乘法器的振幅调制原理模拟乘法器的振幅调制原理实现双边带调幅实现双边带调幅实现普通调幅波的调幅，且改变实现普通调幅波的调幅，且改变VAB可改变可改变ma 第18页，此课件共33页哦第三节高电平调幅电路第三节高电平调幅电路一一、集电极调幅电路、集电极调幅电路(一一)电路电路 比较右边两图可知：集电极比较右边两图可知：集电极调幅电路

8、是在丙类高频功率放调幅电路是在丙类高频功率放大电路中增加调制信号而成。大电路中增加调制信号而成。分析时分析时,将此电路看成高频将此电路看成高频功率放大电路，则有功率放大电路，则有:图图5-15的集电极直流有效电源为的集电极直流有效电源为它随调制电压变化而变化它随调制电压变化而变化.第19页，此课件共33页哦(二二)调幅原理调幅原理 在丙类高频功放电路中，集电在丙类高频功放电路中，集电极电流为极电流为ic脉冲，其基波分量脉冲，其基波分量Ic1m随集电极电源电压随集电极电源电压VCC的变化规的变化规律如图律如图3-13。可见。可见Ic1m与与VCC成线成线性关系。性关系。可见可见u(t)为普通调幅

9、波的表达式为普通调幅波的表达式,此电路可实现普通调此电路可实现普通调幅波的调幅幅波的调幅.第20页，此课件共33页哦例例3：集电极调幅电路如图集电极调幅电路如图5-155-15，已知载波信号，已知载波信号ub(t)和调制信号的和调制信号的波形如下图所示，画出输出电压波形如下图所示，画出输出电压u(t)和和iC的波形。的波形。iC解解:(1)u(t)为为普通调幅波普通调幅波可画出可画出u(t)的波形：的波形：第21页，此课件共33页哦加上调制信号后加上调制信号后,此电路为集电极调幅电路此电路为集电极调幅电路,在过压工作状态在过压工作状态下下,iC仍为周期性凹顶脉冲仍为周期性凹顶脉冲,但幅度要随调

10、制信号变化但幅度要随调制信号变化,见右见右图图:(2)画画iC的波形：的波形：无调制信号时无调制信号时,此电路为丙类高频功率放大器，在过压工作状此电路为丙类高频功率放大器，在过压工作状态下为态下为iC为周期性的等幅凹顶脉冲为周期性的等幅凹顶脉冲.iCt第22页，此课件共33页哦(三三)功率和效率：功率和效率：iC 此时图此时图5-155-15为高频功率放大器为高频功率放大器,集集电极直流电源为电极直流电源为VcT,输出电压输出电压u(t)=Avuc(t),集电极电流集电极电流ic为脉冲，其直流为脉冲，其直流分量为分量为IC0T、基波分量为基波分量为IC1T 此时图此时图5-155-15为高电平

11、集电极调幅电路。为高电平集电极调幅电路。集电极有效电源为：集电极有效电源为：输出电压输出电压u(t)为调幅波：为调幅波：集电极电流集电极电流ic为脉冲，其直流分量和基波分量为：为脉冲，其直流分量和基波分量为：(1)(1)直流电源直流电源VcT输入功率为：输入功率为：(2)(2)交流输出功率为：交流输出功率为：(3)(3)效率为：效率为：第23页，此课件共33页哦(1)(1)直流有效电源直流有效电源 的的平均总输入功率平均总输入功率:此功率分为两部分，一为此功率分为两部分，一为VCT提供的功率：提供的功率：一为一为 提供的功率：提供的功率：第24页，此课件共33页哦(2)(2)平均输出功率为：平

12、均输出功率为：因为输出信号因为输出信号u(t)为普通调幅波，故输出功率包括载波功为普通调幅波，故输出功率包括载波功率和边频功率两部分。载波功率为：率和边频功率两部分。载波功率为：边频功率为：边频功率为：载波功率由直流电源载波功率由直流电源VCT提供，边频功率由提供，边频功率由 提供提供第25页，此课件共33页哦(4)(4)集电极平均损耗功率：集电极平均损耗功率：(3)(3)集电极平均效率：集电极平均效率：总结集电极调幅的特点：总结集电极调幅的特点：（1）必须工作在过压区。）必须工作在过压区。（2）边频功率由调制信号提供，调制信号为功率源。）边频功率由调制信号提供，调制信号为功率源。（3）调制过

13、程中效率不变。）调制过程中效率不变。可见集电极调幅电路在调制过程中效率不变。可见集电极调幅电路在调制过程中效率不变。第26页，此课件共33页哦例例4：集电极调幅电路如图，集电极直流电源集电极调幅电路如图，集电极直流电源VcT=24=24V V，集电极电流集电极电流直流分量直流分量Ic0=20=20mA,mA,调制变压器次级的调制音频电压为调制变压器次级的调制音频电压为 ，集电极平均效率为，集电极平均效率为 ，回路载波输出电压，回路载波输出电压 ，试求：，试求：(1)(1)调幅指数调幅指数ma(2)(2)输出调幅波的数学表达式输出调幅波的数学表达式(3)(3)直流电源直流电源VcT提供的直流平均

14、输入功率提供的直流平均输入功率(4)(4)调制信号源调制信号源 提供的平均输入功率提供的平均输入功率(5)(5)有效电源有效电源 提供的总平均输提供的总平均输入功率入功率(6)(6)载波输出功率、边频输出功率和总平载波输出功率、边频输出功率和总平均输出功率均输出功率第27页，此课件共33页哦解：解：(1)(1)集电极调幅的调幅度集电极调幅的调幅度ma(2)(2)由于调制信号为由于调制信号为 ，载波为，载波为 ，则输出普通调幅波的数学表，则输出普通调幅波的数学表达式为：达式为：(3)(3)直流电源直流电源VcT提供的直流平均输入功率：提供的直流平均输入功率：(4)(4)调制信号源调制信号源 提供

15、的平均输入功率提供的平均输入功率第28页，此课件共33页哦(5)(5)有效电源有效电源 提供的总平均输入功率提供的总平均输入功率(6)(6)载波输出功率：载波输出功率：边频输出功率边频输出功率总平均输出功率总平均输出功率第29页，此课件共33页哦二二、基极调幅电路、基极调幅电路(一一)电路电路 比较右两图可知：基极调幅电路比较右两图可知：基极调幅电路是在丙类高频功率放大电路中增加是在丙类高频功率放大电路中增加调制信号而成。调制信号而成。分析时分析时,将此电路看成高频将此电路看成高频功率放大电路功率放大电路:图图5-17的基极有效电源电压为的基极有效电源电压为它随调制电压变化而变化它随调制电压变

16、化而变化.第30页，此课件共33页哦(二二)调幅原理调幅原理 在丙类高频功放电路中，集电极在丙类高频功放电路中，集电极电流电流Ic1m随基极电源电压随基极电源电压VBB的变的变化规律如图化规律如图3-15。由图由图3-15可知可知,在欠压区的线性区在欠压区的线性区,Ic1m与与VBB成线性关系成线性关系:可见可见u(t)为普通调幅波的表达式为普通调幅波的表达式,此电路可实现普通此电路可实现普通调幅波的调幅调幅波的调幅.线性区线性区 基极调幅的特点：必须工作于欠压区的线性区，范围很基极调幅的特点：必须工作于欠压区的线性区，范围很小。小。第31页，此课件共33页哦作业作业5-45-75-105-13 第32页，此课件共33页哦感感谢谢大大家家观观看看第33页，此课件共33页哦